JPS60150628A - Photoelectric detector - Google Patents

Photoelectric detector

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JPS60150628A
JPS60150628A JP59005635A JP563584A JPS60150628A JP S60150628 A JPS60150628 A JP S60150628A JP 59005635 A JP59005635 A JP 59005635A JP 563584 A JP563584 A JP 563584A JP S60150628 A JPS60150628 A JP S60150628A
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JP
Japan
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signal
light
signals
detection
pattern
Prior art date
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Application number
JP59005635A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryozo Hiraga
平賀 亮三
Minoru Yomoda
四方田 実
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19853501283 priority patent/DE3501283A1/en
Priority to GB8501167A priority patent/GB2153523A/en
Publication of JPS60150628A publication Critical patent/JPS60150628A/en
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    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To avoid an erroneous detection due to dirt, etc. by a method wherein, in a photoelectric detector for relative alignment device of two items such as mask and wafer in a semiconductor baking device, the photoreceiving surface of a photodetector is divided into two surfaces i.e. for detecting pattern and for receiving scattering light. CONSTITUTION:A photodetector 18 is composed of the photoreceiving surfaces 18a, 18b1-b4, 18c1-c4, 18d1-d4, 18e1-e4 respectively divided to receive signals independently. The central photoreceiving surface 18a receives the normal reflecting light of photoscanning beams. In such a constitution, it is recognized that photoscanning beams are scanning the detecting region while enabling synchroneous signals to be transmitted from a postprocessing circuit and reflecting power of a detected item to be measured. When a mark pattern 12a is detected, the sum of signals transmitted from the photoreceiving surfaces 18b1, 18c1, 18d1, 18b3, 18c3, 18d3, 18e3 will become the mark signals while the sum of signals transmitted from the photoreceiving surfaces 18b2, 18c2, 18d2, 18e2, 18b4, 18c4, 18d4, 18e4 will become the noise signals. When the mark signals and the noise signals are detected by said procedures, any noise signal synchronized with the amount almost similar to that of scattering light due to dirt, etc. contained in the mark signals may be detected easily.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、半導体焼付装置に於るマスクとウェハーの様
な二つの物体の相対的な位置合わせあるいは半導体デバ
イス等の加工機に対する位置合わせ装置の光電検出装置
、特に検知物体の表面が平面でなく凸凹があり、あるい
は予め回折パターンのわかっている信号を検知するのに
有効な光電検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to the relative alignment of two objects such as a mask and a wafer in a semiconductor printing apparatus, or the photoelectric detection of an alignment apparatus for processing machines such as semiconductor devices. The present invention relates to a photoelectric detection device, and particularly to a photoelectric detection device that is effective for detecting a detection object whose surface is not flat but uneven, or a signal whose diffraction pattern is known in advance.

〔従来技術〕[Prior art]

従来例に係る光電検出装置として特開昭56−017ち
A(手本預1専詮中益署)+y ?つイ悶壬もれた本出
願人に係る装置がある。この装置においては平担な物体
表面からの正反射光を除去し、必要なパターン散乱光の
みを受光すべく遮光部材を配置している。この遮光部材
の大きさは正反射光が遮光できるぎりぎりの大きさか、
あるいはそれよりわずか大きめに設定している。
As a conventional photoelectric detection device, JP-A-56-017-A (Model Deposit 1 Special Chuei Station) +y? There is a device related to the present applicant that has been reported to be of great concern. In this device, a light shielding member is arranged to remove specularly reflected light from a flat object surface and receive only necessary pattern scattered light. Is the size of this light shielding member as large as possible to block specularly reflected light?
Or set it slightly larger than that.

しかし、物体の表面が平担でなく凸凹がある場合、所定
の検知マーク以外の部分において散乱光が発生し、遮光
部材では遮光できない、、このため検出光のコントラス
トの低下を招き、検出精度が悪化あるいは検出不能とな
るなどの問題が生じていた。
However, if the surface of the object is not flat but uneven, scattered light will occur in areas other than the predetermined detection marks, and the light cannot be blocked by the light shielding member.This causes a decrease in the contrast of the detected light and reduces the detection accuracy. Problems such as deterioration or undetectability were occurring.

また、従来例、に係る光電検出装置として特開昭531
35.654によって開示された本出願人に係る装置が
ある。この装置においてd光束分割手段を用いて検出光
束を2つに分け、各々の検出光束を各々所定の空間フィ
ルターを用いて選択的に透過させ、この2つの透過光を
別の受光素子に受光して電気信号に変換し、該電気信号
を信号処理してパターン信号を選択検知するような構成
である。
In addition, as a photoelectric detection device according to the conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 531
There is a device according to the applicant disclosed by No. 35.654. In this device, the detection light beam is divided into two using a d light beam splitting means, each detection light beam is selectively transmitted using a predetermined spatial filter, and these two transmitted lights are received by another light receiving element. The configuration is such that the pattern signal is converted into an electrical signal, and the electrical signal is processed to selectively detect a pattern signal.

しかし、この構成によれば検出光束を2つに分けて検知
するものであるから、受光素子では検出光束の光量が半
減してしまい、反射率の低いノミターンや、ウェハ一段
差の低いノミターンでは充分な検知が出来ないという欠
点があった。
However, according to this configuration, since the detection light beam is divided into two parts and detected, the light intensity of the detection light beam is halved in the light receiving element, and a chisel turn with low reflectance or a chisel turn with a low wafer level difference is sufficient. The drawback was that it could not be detected.

また、複数の空間フィルターの中心軸を検出光束の中心
軸に精度良く合わせないと、検出光束のコントラストが
低下し、検出精度が悪化するという問題があった。
Furthermore, unless the central axes of the plurality of spatial filters are precisely aligned with the central axis of the detection light beam, there is a problem in that the contrast of the detection light beam decreases and the detection accuracy deteriorates.

本発明は上記従来例の欠点に鑑み提案されたものであり
、最適のS/N比およびコントラストラ有する検出信号
を得ることを可能とする光電検出装置、あるいは空間フ
ィルターの軸合せ作業をなりシ、また空間フィルターの
フィルター範囲を可変として所定の検出信号を得ること
を可能とする光電検出装置の提供を目的とする。
The present invention has been proposed in view of the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and it is a photoelectric detection device that makes it possible to obtain a detection signal with an optimal S/N ratio and contrast ratio, or a spatial filter that can be aligned in a similar manner. Another object of the present invention is to provide a photoelectric detection device that makes it possible to obtain a predetermined detection signal by changing the filter range of a spatial filter.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を診照しながら本発明の実施例に係る光電検
出装置について説明する。第1図は本発明の実施例に係
る光電検出装置を適用したマスクとウェハーの自動位置
合せ装置の信号検出系の原理図である。1はレーザー光
源22は集光レンズ。
Hereinafter, a photoelectric detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram of a signal detection system of an automatic mask and wafer alignment apparatus to which a photoelectric detection device according to an embodiment of the present invention is applied. 1 is a laser light source 22 is a condenser lens.

6は回転多面鏡、4はリレーレンズ、5は22以下の目
視用の光学系に光を分割する為のビームスシリツタ−2
6はフィールドレンズ、7は14以下の光電検出光学系
に光を分割する為のビームスシリツタ−18はリレーレ
ンズ、9は19から21の目視観察用照明光学系から光
を導く為のビームスシリツタ−910は対物レンズ11
の瞳であり、12はマスク、16はウェハーである。レ
ーザー光自体の共役関係は次の様になっている。
6 is a rotating polygon mirror, 4 is a relay lens, and 5 is a beam filter 2 for dividing the light into 22 or less visual optical systems.
6 is a field lens, 7 is a beam series for dividing light into 14 or less photoelectric detection optical systems, 18 is a relay lens, 9 is a beam series for guiding light from illumination optical systems for visual observation from 19 to 21. Tsuta-910 is the objective lens 11
12 is a mask, and 16 is a wafer. The conjugate relationship of the laser beam itself is as follows.

即ちレーザー光は−たん集光レンズ2によって60の位
置に集光される。60の位置でのレーザー光のスポット
径は入射するレーザービームの径りと集光レンズ2の焦
点距離f2により定まる。レーザー光が径りの中で一様
に分布をしているとすると、レーザースポットの径dは で示される。60の位置から発散していくレーザー光は
回転多面鏡6で反射した後リレーレンズ4を通過して−
たんフィールドレンズ6の近傍の点62に結像される。
That is, the laser beam is focused at a position 60 by the condenser lens 2. The spot diameter of the laser beam at the position 60 is determined by the diameter of the incident laser beam and the focal length f2 of the condenser lens 2. Assuming that the laser beam is uniformly distributed within the diameter, the diameter d of the laser spot is given by . The laser beam diverging from the position 60 is reflected by the rotating polygon mirror 6, passes through the relay lens 4, and -
An image is formed at a point 62 near the tan field lens 6.

更に光はリレーレンズ8及び対物レンズ11を通してマ
スク及びウェハー面上に相当する64の位置に結像され
る。従って第1図中で30 、62.34は互に共役と
なっているのである。マスク及びウェハー面を実際に走
査するスポット64の径Φは60から64までの結像倍
率なaとした時 Φ=aXd で示される。走査スポット径を変更するにはdを変更さ
せれば良くレーザー光のビーム径りや、レンズ2の焦点
距離f2を変化させる事により実現できる。また走査ス
ポットを大きくするだけなら集光レンズ2の位置を故意
に動かし、60の位置でレーザー光をデフォーカスさせ
てやることによっても実現できる。一般に走査スポット
の径は対象とする・ξターン線幅によって適宜選べる事
が望ましいが、第1図の系はスポット径の変更に対して
は容易に対処する事ができる。64の位置に集光マスク
及びウェハー面上を走査する。
Further, the light passes through the relay lens 8 and the objective lens 11 and is imaged at 64 positions corresponding to the mask and wafer surfaces. Therefore, 30 and 62.34 in FIG. 1 are conjugated to each other. The diameter Φ of the spot 64 that actually scans the mask and wafer surfaces is expressed as Φ=aXd, where a is the imaging magnification of 60 to 64. The scanning spot diameter can be changed by changing d and can be achieved by changing the beam diameter of the laser beam or the focal length f2 of the lens 2. If only the scanning spot is to be enlarged, this can also be achieved by intentionally moving the position of the condenser lens 2 and defocusing the laser beam at position 60. Generally, it is desirable that the diameter of the scanning spot be appropriately selected depending on the target ξ-turn line width, but the system shown in FIG. 1 can easily cope with changes in the spot diameter. The condensing mask and the wafer surface are scanned at position 64.

以上に説明した様な実際の物体面上での走査ビームの共
役関係と共に第1図の光学系の瞳の結像関係も重要であ
る。対物レンズ11の瞳は10で示されるが、10の中
心点である光軸上の点66と、回転−多面鏡6の反射点
61とは互いに共役になっている。即ち第1図の配置は
レーザービームの対物レンズへの入射という点について
見れば、丁度瞳10の位置に回転多面鏡を置いたものと
等1曲になっているのである。
In addition to the conjugate relationship of the scanning beam on the actual object plane as explained above, the image formation relationship of the pupil of the optical system shown in FIG. 1 is also important. The pupil of the objective lens 11 is indicated by 10, and a point 66 on the optical axis, which is the center point of 10, and a reflection point 61 of the rotating polygon mirror 6 are conjugate with each other. In other words, in terms of the incidence of the laser beam on the objective lens, the arrangement shown in FIG. 1 is equivalent to placing a rotating polygon mirror at the position of the pupil 10.

ウェハーの様な反射物体を観察する際にはテレセントリ
ックな対物レンズが使われる。第1図の対物レンズ11
はテレセントリックな配置、即ち、対物レンズ11の前
側焦点位置に光学系の通過光束を決定する瞳10が置か
れる配置となっている。
A telecentric objective lens is used when observing reflective objects such as wafers. Objective lens 11 in FIG.
is a telecentric arrangement, that is, the pupil 10, which determines the light beam passing through the optical system, is placed at the front focal position of the objective lens 11.

第2図にこの様子を示す。対物レンズ11の前側焦点で
あり、瞳位置10の中心66は前述の様に回転子Aのレ
ーザーの反射位置61と共役なのであたかもここから走
査ビームが発生するかの様な作用を行う、走査ビームの
中心線となる主光線は対物レンズの前側焦点66を通っ
ているので対物レンズ11を通過した後は光軸と平行に
なり、マスク及びウェハーに垂直に入射する。もしここ
で走査ビームが描った箇所が平担な部分であれば入射光
は反射して再び66の位置に戻る。一方もし走査ビーム
の当った所にパターンがあれば、パターンの境界部のエ
ツジで散乱を受け光はもとへは戻らない。即ち散乱光は
対物レンズ11で捉えられて再び瞳10を通る時、最早
瞳の中心66を通らず瞳の端の方を通過する事になる。
Figure 2 shows this situation. The center 66 of the pupil position 10, which is the front focal point of the objective lens 11, is conjugate with the laser reflection position 61 of the rotor A as described above, so the scanning beam acts as if the scanning beam was generated from here. The principal ray, which is the center line of the main ray, passes through the front focal point 66 of the objective lens, so after passing through the objective lens 11, it becomes parallel to the optical axis and enters the mask and wafer perpendicularly. If the area drawn by the scanning beam is flat, the incident light will be reflected and return to position 66 again. On the other hand, if there is a pattern where the scanning beam hits, the light will be scattered at the edges of the pattern boundaries and will not return to its original location. That is, when the scattered light is captured by the objective lens 11 and passes through the pupil 10 again, it no longer passes through the center 66 of the pupil but passes toward the edge of the pupil.

この事はとりも直さず、吸上で散乱光と非散乱光が空間
的に分離されているという事に他ならない。第2図はこ
の分離の様子を示している。即ち走査ビームが例えば左
から右に物体面上を走査するとすると、パターンのある
部分65に当るまでは光は散乱を受けず反射して瞳10
のもとの所に戻る。パターン65に当ると光は散乱を受
け、点線で示した様な光路を通って瞳10上のもとの位
置に戻らない。
This simply means that scattered light and non-scattered light are spatially separated by absorption. FIG. 2 shows this separation. That is, if the scanning beam scans the object surface from left to right, the light is not scattered until it hits a certain part 65 of the pattern and is reflected to the pupil 10.
Return to the original location. When the light hits the pattern 65, it is scattered and does not return to its original position on the pupil 10 through the optical path shown by the dotted line.

lf[10の所での非散乱光の占める面積は走査レーザ
ー光の有効径と同一である。散乱光を有効に捉える為、
この非散乱光の有効径は瞳の径に対して十分小さくとら
れるのが普通であり、通常はこの径の比が0.1〜0.
7の範囲にとる事が好ましい。
The area occupied by the unscattered light at lf[10 is the same as the effective diameter of the scanning laser beam. In order to effectively capture scattered light,
The effective diameter of this non-scattered light is normally set to be sufficiently small relative to the diameter of the pupil, and the ratio of this diameter is usually 0.1 to 0.
It is preferable to keep it in the range of 7.

再び第1図に戻り、ビームスプリッタ−7から別れてフ
ォトディテクター18に到る光電検出光学系につ、いて
考える。図中14は対物レンズ11の瞳10を結像させ
るレンズ、15は光電検出用の光は透過し、他の波長例
えば目視用光学系で用いる波長を実質的にカットするフ
ィルターである。
Returning to FIG. 1 again, consider the photoelectric detection optical system that separates from the beam splitter 7 and reaches the photodetector 18. In the figure, 14 is a lens that forms an image of the pupil 10 of the objective lens 11, and 15 is a filter that transmits light for photoelectric detection but substantially cuts other wavelengths, such as wavelengths used in the viewing optical system.

フォトディテクター18の位置は瞳結像レンズ14によ
り瞳10の像のできる所である。従って瞳10゜フォト
ディテクター18は互に共役な関係になっている。この
光電検出系は走査スポットが検知物体にさしかかった時
のみ出力があられれる事になる。従って出力を時間的に
観察すれば走査ビームがエツジに当った時パルス状の信
号が発生され、走査ビームが検知物体に当った時ステッ
プ状の信号が得られる事がわかる。このパターンがマス
ク及びウェハーのアライ/メントマークからの信号であ
れば、この信号からマスクとウェハーの相対的な位置ず
れを検出することができる。検出されたずれ量を補正す
る様に不図示の駆動系でマスクとウェハーの相対位置を
動かすことによりオーtアラインメントがなされる。ま
た走査ビームが検知物体に当った時発生するステップ状
の信号は同期信号として使用する。
The position of the photodetector 18 is where the image of the pupil 10 is formed by the pupil imaging lens 14. Therefore, the pupil 10° photodetectors 18 are in a conjugate relationship with each other. This photoelectric detection system produces an output only when the scanning spot approaches the detection object. Therefore, by observing the output over time, it can be seen that a pulse-like signal is generated when the scanning beam hits an edge, and a step-like signal is obtained when the scanning beam hits the sensing object. If this pattern is a signal from an alignment/mention mark on the mask and wafer, the relative positional shift between the mask and the wafer can be detected from this signal. Auto-alignment is performed by moving the relative positions of the mask and wafer using a drive system (not shown) so as to correct the detected amount of deviation. Further, a step-like signal generated when the scanning beam hits a detection object is used as a synchronization signal.

第1図で目視用に設けられているのは19〜21の照明
系と22以下の観察系である。図中19は照明用光源、
20はコンデンサーレンズで光源像を対物レンズ11の
瞳10の上に作る作用をする。
In FIG. 1, illumination systems 19 to 21 and observation systems 22 and below are provided for visual observation. 19 in the figure is a light source for illumination,
A condenser lens 20 functions to form a light source image on the pupil 10 of the objective lens 11.

21はフォトレジストの感光する波長域の光をカットす
る作用を持つフィルターである。一方22は像の正転を
行うエレクタ−126はレーザー波長をカットし目視観
察用の波長を透過するフィルター、24は接眼レンズで
ある。
Reference numeral 21 denotes a filter that has the function of cutting off light in the wavelength range to which the photoresist is sensitive. On the other hand, 22 is a filter for normal rotation of the image, and an erector 126 is a filter that cuts the laser wavelength and transmits the wavelength for visual observation, and 24 is an eyepiece lens.

一方、レーザーによるスポット走査に適合するマークと
しては、例えば昭和52年1月22日、本出願人により
出願された「光学装置」にその実施例がある。このマー
クは一方向のライン走査に対してx、yのずれを検出す
る事のできる第6図の様なマークである。第6図(a)
はマスク(またはウェハー)用パターン、 (b) ハ
ウエノ・−(又ハマスク)用ノぐターン、(C)は両者
を7ライメントさせた時の状態である。なお(C)図で
点線で示されているのが走査レーザービームの軌跡であ
る。
On the other hand, an example of a mark suitable for laser spot scanning is found in, for example, "Optical Device" filed by the applicant on January 22, 1978. This mark is a mark like the one shown in FIG. 6 that can detect x and y deviations in one direction line scanning. Figure 6(a)
(b) is a pattern for a mask (or wafer), (b) is a nog turn for a haueno-(also a mask), and (c) is the state when both are aligned 7 times. Note that the dotted line in Figure (C) is the locus of the scanning laser beam.

この様、な光電検出法の問題点としてゴミの事が挙げら
れる。即ち本光電検出系は散乱した光を検出しているの
で、光電検出の対象領域にたまたまゴミの様な光を散乱
させる物質がある場合、このゴミの散乱光まで信号とし
て拾ってしまうのである。ゴミはウェハーに付着してい
る場合もあれば走査光学系の内部に付着している場合も
ある。ウェハーに付着するゴミなどは常に考慮しておか
なければならない要因といえる1、この様にして生じる
パターン以外からの検出光はいわば偽信号であり、好ま
しくないばかりでなく、誤動作の原因と々る。
As described above, one of the problems with the photoelectric detection method is dust. In other words, since this photoelectric detection system detects scattered light, if there happens to be a substance that scatters light, such as dust, in the area targeted for photoelectric detection, the scattered light of this dust will be picked up as a signal. Dust may be attached to the wafer or inside the scanning optical system. It can be said that dust adhering to the wafer is a factor that must always be taken into account1.Detected light from other than the pattern generated in this way is a false signal, which is not only undesirable, but can also cause malfunctions. .

本発明は上記のゴミやあるいは検出物体の表面からの乱
反射などのパターン以外からの不所望の検出光の除去を
目的としたものであり、具体的にはフォトディテクター
の受光面を分割する手段を活用しようとするものである
The present invention is aimed at removing unwanted detection light from other than patterns such as the above-mentioned dust or diffused reflection from the surface of a detection object. Specifically, the present invention includes means for dividing the light receiving surface of a photodetector. It is intended to be utilized.

ここでフォトディテクターの受光面を分割する手段を活
用する為、第1図の光電検出部のフォトディテクター1
8の所で観測される光の分布を考える。今までの説明で
は散乱光をパターンエツジからの散乱現象として捉えて
きたが、これは換言すれば一種の回折現象に他ならない
。従ってパターンの方向性に依存した方向に光は散乱さ
れる事になる。第6図((示した様なアラインメントマ
ークの場合、フォトディテクター18の位置で観測され
る散乱光の分布いわゆる回折パターンを第4図(a) 
、 (1)) K示す。散乱光はパターンの伸びている
方向と直角の方向に伸びる事は通常の回折現象の理論よ
り容易に説明される。第4図(a)は第6図12a 、
13a 、12bからの散乱光であり、第4図fb)は
第6図12c、13b、12dからの散乱光である。一
方これに対してゴミの様な不規則な形状をした物質から
の散乱光は遮光板の所で特別な方向性は示さず一様な拡
がり方をする。第4図(C)にその様子を示す。第4図
(a) 、 (bl 、 (C1とも中大央の黒い点は
非散乱光による部分であり、それ以外の斜線部が光の拡
がっている領域を示している。捷だ外側の円は本光学系
の有効径を示している。
Here, in order to utilize the means of dividing the light-receiving surface of the photodetector, we will use the photodetector 1 of the photoelectric detection section shown in Figure 1.
Consider the distribution of light observed at point 8. In the explanation so far, scattered light has been understood as a phenomenon of scattering from pattern edges, but in other words, this is nothing but a type of diffraction phenomenon. Therefore, light is scattered in a direction that depends on the directionality of the pattern. Figure 6 ((In the case of the alignment mark shown, the distribution of scattered light observed at the position of the photodetector 18, the so-called diffraction pattern, is shown in Figure 4 (a).
, (1)) K is shown. The fact that the scattered light extends in a direction perpendicular to the direction in which the pattern extends is easily explained by the theory of normal diffraction phenomena. Figure 4 (a) is Figure 6 12a,
4fb) is the scattered light from 12c, 13b, and 12d in FIG. 6. On the other hand, scattered light from irregularly shaped substances such as dust does not show any particular directionality at the light shielding plate and spreads uniformly. The situation is shown in FIG. 4(C). Figure 4 (a), (bl, (C1) The black dot in the center is the area of non-scattered light, and the other shaded areas indicate the area where the light is spreading. indicates the effective diameter of this optical system.

本発明−ではこのフォトディテクター位置での〕ξター
ン部と非パターン部からの散乱の違いを利用する。その
為本発明ではフォトディテクターの受光面を分割し、パ
ターン検出受光面と散乱光受光面とを設ける事を特敵と
する。そしてこれら受光面は、検出パターンの向きに対
応して各々の役割が入れ替る。(ここでパターン検出受
光面より得られる信号をマーク信号と呼び、散乱光受光
面より得られる信号をノイズ信号と呼ぶ。)第5図はこ
の様なフォトディテクターの実施例を示す概略的上面図
である。18のフォトディテクターは、各々分割され独
立に信号が取り出される受光面18 a 、 1..8
b+ 、 18b2,181)3,18b、 。
The present invention utilizes the difference in scattering from the [ξ-turn portion and the non-pattern portion at the photodetector position. Therefore, in the present invention, the special enemy is to divide the light receiving surface of the photodetector to provide a pattern detection light receiving surface and a scattered light receiving surface. The roles of these light-receiving surfaces are switched depending on the direction of the detection pattern. (Here, the signal obtained from the pattern detection light receiving surface is called a mark signal, and the signal obtained from the scattered light receiving surface is called a noise signal.) FIG. 5 is a schematic top view showing an embodiment of such a photodetector. It is. The 18 photodetectors are each divided into light receiving surfaces 18a, 1. from which signals are extracted independently. .. 8
b+, 18b2, 181) 3, 18b, .

18c、 、18c、 、18Cs 、18c、 、 
18d+ 、 18d2 。
18c, , 18c, , 18Cs, 18c, ,
18d+, 18d2.

18ds 、18d4.18c+ +1se2,18e
s 、18e4よりなっている。中央の受光面18aは
、光走査ビームの正反射光を受光する。これにより光走
査ビームが検出領域を走査している事を認知し、後処理
回路により同期信号を発生させるとともに、検出物体の
反射率を測定する事が出来る。第6図のマークパターン
12a、13a、12bを検知する場合は受光面i8b
、 + 18C+ + 18d1t i8e+ 118
b3118C3、18d3 、18ea から得られる
信号の和がマーク信号となり、受光面18bt 、 1
8c、 、 18dz。
18ds, 18d4.18c+ +1se2, 18e
s, 18e4. The central light receiving surface 18a receives specularly reflected light of the optical scanning beam. This makes it possible to recognize that the optical scanning beam is scanning the detection area, generate a synchronization signal by the post-processing circuit, and measure the reflectance of the detection object. When detecting the mark patterns 12a, 13a, and 12b in FIG. 6, the light receiving surface i8b
, + 18C+ + 18d1t i8e+ 118
The sum of the signals obtained from b3118C3, 18d3, and 18ea becomes the mark signal, and the light receiving surface 18bt, 1
8c, , 18dz.

18e2 +18b、1iac4+18d4 、+18
e4から得られる信号の和がノイズ信号となる。次に第
6図のマークパターン12c 、 13b 、 12d
 を検知する場合は、受光面18b2,18C2,18
d2,18e2゜18b4 、18C4、18d4 、
18e+から得られる信号の和がマーク信号となり、受
光面18bI、18CI。
18e2 +18b, 1iac4+18d4, +18
The sum of the signals obtained from e4 becomes the noise signal. Next, mark patterns 12c, 13b, 12d in FIG.
When detecting, the light receiving surfaces 18b2, 18C2, 18
d2, 18e2゜18b4, 18C4, 18d4,
The sum of the signals obtained from 18e+ becomes a mark signal, and the light receiving surfaces 18bI and 18CI.

I Bd+ + 18e+ + 18bs + 18C
a r 18ds 118esから得られる信号の和が
ノイズ信号となる。
I Bd+ + 18e+ + 18bs + 18C
The sum of the signals obtained from a r 18ds 118es becomes a noise signal.

この様にしてマーク信号とノイズ信号の検知を行うと、
マーク信号に含まれるゴミ等による散乱光とほぼ同量で
同期したノイズ信号の検知が行える。従ってマーク信号
からノイズ信号をひいてやればゴミ等による誤った検知
がなくなり、かかる影響を全く除去する事が可能となる
。ここでマーク信号が出力される方をAチャンネル、ノ
イズ信号が出力される方をBチャンネルと呼ぶ。第6図
のマーク、パターンのパターン方向は予めわかっている
から、同期信号の検出と後処理回路で検出されたパルス
の本数を計数することによって、どちらの方向の受光面
がAチャンネルになるか、あるいはBチャンネルになる
か容易に知ることができる。
When mark signals and noise signals are detected in this way,
It is possible to detect a noise signal that is synchronized with approximately the same amount of light scattered by dust or the like contained in the mark signal. Therefore, by subtracting the noise signal from the mark signal, there will be no erroneous detection due to dust or the like, making it possible to completely eliminate such effects. Here, the side where the mark signal is output is called the A channel, and the side where the noise signal is output is called the B channel. Since the pattern direction of the marks and patterns shown in Figure 6 is known in advance, by detecting the synchronizing signal and counting the number of pulses detected by the post-processing circuit, it is possible to determine which direction the light-receiving surface will be the A channel. , or the B channel.

次に本発明の実施例に係る信号処理系について説明する
。第6図はその信号処理な説明するための信号図である
。第6図(a)はマスク及びウェハー上のパターンな走
査した時の位置関係を示したものである。この図で一点
鎖線はレーザー走査光を示しており、ゴミ42が走査線
上にのっている事を除けば第6図(C)と全く同じ配置
になっている。
Next, a signal processing system according to an embodiment of the present invention will be explained. FIG. 6 is a signal diagram for explaining the signal processing. FIG. 6(a) shows the positional relationship between the patterns on the mask and the wafer when they are scanned. In this figure, the dashed line indicates the laser scanning light, and the arrangement is exactly the same as in FIG. 6(C) except that the dust 42 is on the scanning line.

第6図(b)はAチャンネル、第6図(C>はBチャン
ネルの出力を示したものである。Aチャンネルは「パタ
ーン+ゴミJ、Bチャンネルは「ゴミ」の検出チャンネ
ルなので図の様な出力になる。
Figure 6 (b) shows the output of the A channel, and Figure 6 (C>) shows the output of the B channel.The A channel is the detection channel for "pattern + dust J", and the B channel is the detection channel for "dust", so as shown in the figure. The output will be

第6図(d)〜(e)は(A、 −B )の演算を行う
不図示の差動増幅器を通過した信号の三態様である。(
d)はAチャンネルのゴミ信号とBチャンネルのゴミ信
号が丁度うまくキャンセルした場合、(e)はBチャン
ネルのゴミ信号の方が大きかった場合、(「)はAチャ
ンネルのゴミ信号の方が大きくて完全にはキャンセルで
きなかった場合である。(d)〜(f)のいずれ((な
るかはゴミの散乱の特性、差動増幅の際に一方又は両方
の信号に倍率をかける、或いはフォトディテクターの感
度差を利用する等種々の要素があり、−概に決定する事
はできない。しかし単純に非散乱光のみをカットした(
blの出力に比して差動増幅器を通った後の信号である
(d)〜(f)はノイズを抑1■りし、パターンS/N
比を高めている。
FIGS. 6(d) to (e) show three aspects of the signal that has passed through a differential amplifier (not shown) that performs the calculations (A, -B). (
d) is when the A channel's garbage signal and B channel's garbage signal cancel out exactly, (e) is when the B channel's garbage signal is larger, and (') is when the A channel's garbage signal is larger. This is a case where complete cancellation cannot be achieved.Which of (d) to (f) ((this depends on the characteristics of dust scattering, applying a magnification to one or both signals during differential amplification, or There are various factors involved, such as using sensitivity differences between detectors, so it cannot be determined in general. However, it is possible to simply cut only non-scattered light (
Compared to the output of bl, the signals (d) to (f) after passing through the differential amplifier suppress noise by 1, and the pattern S/N
increasing the ratio.

次に光電検出のもう一つの問題を挙げると、光電検出の
対象領域の表面に凸凹がある場合、この凸凹により発生
する散乱光を信号として拾ってしまうが、この様なノミ
ターン以外からの検出光はコントラストの低下、S/N
の悪化となるため検出精度の低下と信号検出率の低下を
招く。
Next, another problem with photoelectric detection is that if the surface of the target area for photoelectric detection has unevenness, the scattered light generated by the unevenness will be picked up as a signal. is a decrease in contrast, S/N
This results in deterioration of detection accuracy and signal detection rate.

ここで第1図のフォトディテクター18の所で観測され
る光電検出対象領域の表面にある凸凹からの散乱光の分
布を考えると、かかる散乱光はディテクタ、−18の所
で特別な方向性を示さず一様な拡がりを示す。第4図(
d)は検出物体表面に凸凹が少しある状態であり、それ
より少し凸凹が太きいと第4図(e)、更に凸凹が大き
くなると第4図(flとなる。この様に検出物体表面の
凸凹に対応して散乱光の拡がりも変化する。第4図(d
) 、 (el 、 (f)とも中央の黒い点は非散乱
光による部分であり、それ以外の斜線部が光の拡がって
いる領域を示している。また外側の円は本光学系の有効
径を示している。
Considering the distribution of scattered light from the unevenness on the surface of the photoelectric detection target area observed at the photodetector 18 in FIG. 1, this scattered light has a special directionality at the detector, -18. It shows a uniform spread. Figure 4 (
d) is a state in which there are some irregularities on the surface of the detected object.If the irregularities are slightly thicker, it becomes Fig. 4 (e), and when the unevenness becomes even larger, it becomes Fig. 4 (fl).In this way, the surface of the detected object becomes The spread of scattered light also changes depending on the unevenness. Figure 4 (d)
), (el, and (f)), the black dot in the center is the area due to non-scattered light, and the other shaded area shows the area where the light is spreading.The outer circle is the effective diameter of this optical system. It shows.

本発明ではこのフォトディテクター18の位置での光の
拡がりの違いに着目する。その為本発明では中心から4
方向に伸びたフォトディテクターの受光面を、中心から
等距離になる様に各方向4つの受光面に分割しである。
The present invention focuses on the difference in the spread of light at the position of the photodetector 18. Therefore, in the present invention, 4
The light-receiving surface of the photodetector extending in the direction is divided into four light-receiving surfaces in each direction at equal distances from the center.

各方向の受光面からの信号はパターニングの相違による
信号レベルの相違、および検出物体表面からの散乱光の
拡がりに対応して中心から等距離にある受光面が選択さ
れる。選択された受光面の各出力信号が合成された後、
最良のコントラストとS/N比をもう信号として信号処
理回路へと出力される。
For signals from the light-receiving surfaces in each direction, light-receiving surfaces equidistant from the center are selected in response to differences in signal levels due to differences in patterning and spread of scattered light from the surface of the detection object. After each output signal of the selected photosensitive surface is combined,
The best contrast and S/N ratio is then output as a signal to the signal processing circuit.

第7図は本発明の実施例に係る信号処理回路のブロック
図である。フォトディテクター18の中央部の受光面1
8aは検出走査ビームが検出領域内を走査している事を
検知するとその旨の信号を増幅器51へと出力する。増
幅器51は信号を増幅した後亀圧比較器58とψコンバ
ータ54へと出力する。〜勺コンバータ54に出力され
た受光面18aの信号は、デジタル信号に変換されて演
算処理回路57へと送られる。演算処理回路57は演算
処理部、メモリ部、および入出力信号を扱うインターフ
ェース部よりなっている。〜Φコンバータ54かも演算
処理回路57へと入力された第1回目の走査ビームの信
号を演算処理回路でその大キサを検知し、スレッシュホ
ールドレベルを演算して決めた後、D/Aコンバータ5
6へと出力する。D/Aコンバータ56から出力された
スレッシュホールド電圧は電圧比較器58の基準電圧と
して用いられる。電圧比較器58は、この基準電圧と第
2回目の走査ビームによる増幅器51の出力とを比、較
し、検出走査ビームが検出領域内を走査している間、信
号を出力する。この出力信号を第8図(d)に示すが、
この出力信号は後述するパターン信号の時間測定のため
の同期信号として使用される。
FIG. 7 is a block diagram of a signal processing circuit according to an embodiment of the present invention. Light-receiving surface 1 in the center of photodetector 18
When 8a detects that the detection scanning beam is scanning within the detection area, it outputs a signal to that effect to the amplifier 51. The amplifier 51 amplifies the signal and then outputs it to the torque comparator 58 and the ψ converter 54. The signal from the light receiving surface 18a output to the converter 54 is converted into a digital signal and sent to the arithmetic processing circuit 57. The arithmetic processing circuit 57 includes an arithmetic processing section, a memory section, and an interface section that handles input/output signals. ~ Φ converter 54 The signal of the first scanning beam inputted to arithmetic processing circuit 57 is detected by the arithmetic processing circuit, and after calculating and determining the threshold level, D/A converter 5
Output to 6. The threshold voltage output from the D/A converter 56 is used as a reference voltage for the voltage comparator 58. The voltage comparator 58 compares this reference voltage with the output of the amplifier 51 by the second scanning beam, and outputs a signal while the detection scanning beam scans the detection area. This output signal is shown in FIG. 8(d),
This output signal is used as a synchronization signal for time measurement of a pattern signal, which will be described later.

フォトディテクターの各受光面18bl 、18C,。Each light receiving surface 18bl, 18C, of the photodetector.

18d、 、18e+は各々選択スイッチ50b+ 、
50c、 。
18d, , and 18e+ are selection switches 50b+ and 18e+, respectively.
50c, .

50dl、50e1を通って信号合成回路52へと接続
されている。同様に他の受光面も対応する選択スイッチ
を介して信号合成回路52へと接続されている。
It is connected to the signal synthesis circuit 52 through 50dl and 50e1. Similarly, other light receiving surfaces are also connected to the signal combining circuit 52 via corresponding selection switches.

各選択スイッチは演算処理回路57の出力によりONま
たはOFF状態となり、これにより各受光面が選択され
る。
Each selection switch is turned on or off according to the output of the arithmetic processing circuit 57, thereby selecting each light receiving surface.

また信号合成回路52は各受光面ごとに増幅器をもち演
算処理回路57の出力により、各受光面からの信号を各
々独立に加算あるいは減算を行う加算器と減算器とを持
ち、それらを合成して一つの出力として電圧比較器59
とA/Dコンバータ(資)へと出力することが可能であ
る。
The signal synthesis circuit 52 has an amplifier for each light receiving surface, and has an adder and a subtracter that independently add or subtract signals from each light receiving surface according to the output of the arithmetic processing circuit 57, and combines them. voltage comparator 59 as one output.
and can be output to an A/D converter (equipment).

演算処理回路57は最初全選択スイッチへON出力を出
し、全受光面の信号を信号合成回路52へ入力される様
にする。
The arithmetic processing circuit 57 first outputs an ON output to the all selection switch so that the signals of all the light receiving surfaces are input to the signal synthesis circuit 52.

次に演算処理回路57は、信号合成回路52に対し受光
面18b、 、18C+ +18dl 、ise、 +
18b3 +18Cs + 13c13118e3のか
らの信号を加算し、受光面18b2,18C2,18d
2.1se2,181)4.18C4,18d4゜18
e4 からの信号を減算する様指令信号を与える。
Next, the arithmetic processing circuit 57 sends the signal synthesis circuit 52 to the light receiving surfaces 18b, , 18C+ +18dl, ise, +
18b3 +18Cs + 13c13118e3 signals are added, and the light receiving surfaces 18b2, 18C2, 18d
2.1se2,181)4.18C4,18d4゜18
Give a command signal to subtract the signal from e4.

信号合成回路52はこの加減算した出力をA、/Dコン
バータ56と電圧比較器59へと出力する。演算処理回
路57はこの出力をA/Dコンバータ56を通を通じて
その信号の大きさを検知し、スレッシュホールドレベル
を演算して決めた後D/Aコンバータ55へと出力する
。電圧比較器59は信号合成回路52からの入力とD/
Aコンバータ55からのスレッシュホールド′亀圧の比
較を行い/ξターン信号に対応したパルス出力を出す。
The signal synthesis circuit 52 outputs the added/subtracted output to the A/D converter 56 and the voltage comparator 59. The arithmetic processing circuit 57 passes this output through the A/D converter 56, detects the magnitude of the signal, calculates and determines a threshold level, and outputs it to the D/A converter 55. The voltage comparator 59 connects the input from the signal synthesis circuit 52 and the D/
The threshold pressure from the A converter 55 is compared and a pulse output corresponding to the /ξ turn signal is output.

そして演算処理回路57は電圧比較器58の同期信号が
発生した時点から電圧比較器59のパターン信号の個数
を数え、パターン信号を6個数え終93個目の・ξター
ン信号が通過した後、信号合成回路52に加減算の指令
信号を与える。
Then, the arithmetic processing circuit 57 counts the number of pattern signals of the voltage comparator 59 from the time when the synchronization signal of the voltage comparator 58 is generated, and after counting 6 pattern signals and passing the 93rd .xi. turn signal, A command signal for addition and subtraction is given to the signal synthesis circuit 52.

すなわち受光面181)2 + 18C2r 184 
+ 18e2 +isb、 、 18C4、18d4 
、18e4からの信号を加算し、受光面tab、 + 
isc、 +18d4 + i8e+ 18bs + 
18cs +18ds r 18 e sからの信号を
減算する様にする。この結果、得られた信号合成回路5
2の出力を第8図fblに示す。この信号合成回路52
の加減算処理と受光面の組み合せは、上記説明のように
同期信号の立ち上り時と、パターン信号な6個計数した
時に切替えられて繰り返し行なわれる。
That is, the light receiving surface 181)2 + 18C2r 184
+ 18e2 +isb, , 18C4, 18d4
, 18e4 are added, and the light receiving surface tab, +
isc, +18d4 + i8e+ 18bs +
18cs +18ds r The signal from 18 e s is subtracted. As a result, the obtained signal synthesis circuit 5
The output of 2 is shown in FIG. 8 fbl. This signal synthesis circuit 52
The addition/subtraction process and the combination of light receiving surfaces are switched and repeated at the rising edge of the synchronizing signal and when six pattern signals are counted, as described above.

ところで第8図(b)の信号には検出面の凸凹による散
乱光が多く含まれている。演算処理回路57はA、4)
コンバータ56の出力経由で信号合成回路52の出力、
つまり第8図(blの信号を取り込んで演算処理回路の
記憶部へ記憶させ、更にズデスタル信号P1およびパタ
ーン信号Sl 、52tSs jS4 jS、、S、を
演算する。)ξターン信号が大きい場合あるいははデス
タル信号P1が一定値より大きい場合、演算処理回路5
7は内側の受光面18b、 、18b2゜1 ab3.
18b4の信号を切り離すべく選択スイッチ50b、 
、50b、 、50b8,5Db4へOF’F信号を出
し、信号合成回路52によって合成されない様にする。
By the way, the signal shown in FIG. 8(b) contains a lot of scattered light due to the unevenness of the detection surface. The arithmetic processing circuit 57 is A, 4)
The output of the signal synthesis circuit 52 via the output of the converter 56,
In other words, as shown in FIG. 8 (the signal of bl is taken in and stored in the storage section of the arithmetic processing circuit, and the sdestal signal P1 and pattern signals Sl, 52tSs jS4 jS, , S, are calculated.) If the ξ turn signal is large or When the death signal P1 is larger than a certain value, the arithmetic processing circuit 5
7 is the inner light receiving surface 18b, , 18b2°1 ab3.
a selection switch 50b to disconnect the signal of 18b4;
, 50b, , 50b8, and 5Db4 to prevent them from being combined by the signal combining circuit 52.

その結果得られる信号合成回路52の出力は、第8図(
C1の様になる。第8図(C)に示す様にディテクタ1
8の内側の受光面を切り離すとはデスタル信号P2は大
幅に減少するが、パターン信号S? rS8 +SOr
 SIQ r SII r ”12も減少する。この様
に演算処理回路57はフォトディテクターの受光面を順
次切り離していき、パターン信号が一定以上で最良のコ
ントラストが得られる受光面の組み合せで固定し、同時
にノミターン信号レベルの減少に対応して電圧比較器5
9へのスレッシュホールド電圧も変化させる。次に演算
処理回路57は、コントラストが一定以上悪化しないの
を確認しながらフォトディテクター18の外側の受光面
18e、 、 1ae2.18es 。
The output of the signal synthesis circuit 52 obtained as a result is shown in FIG.
It will look like C1. Detector 1 as shown in Figure 8(C)
If the inner light-receiving surface of 8 is separated, the death signal P2 will be significantly reduced, but the pattern signal S? rS8 +SOr
SIQ r SII r "12 also decreases. In this way, the arithmetic processing circuit 57 separates the light-receiving surfaces of the photodetector one by one, fixes the combination of light-receiving surfaces that provides the best contrast when the pattern signal is above a certain level, and at the same time In response to the decrease in the nomiturn signal level, the voltage comparator 5
The threshold voltage to 9 is also changed. Next, the arithmetic processing circuit 57 detects the outer light receiving surfaces 18e, 1ae2.18es of the photodetector 18 while confirming that the contrast does not deteriorate beyond a certain level.

18e4 の組み合せより切り離していき、コントラス
トが一定以上悪化する一歩手前で受光面の切り離しを中
止する。
The light-receiving surface is separated from the combination 18e4, and the separation of the light-receiving surface is stopped one step before the contrast deteriorates beyond a certain level.

外側から切り離す操作を行うのは、一般に外側の受光面
、には有効な光束が入射しない場合があるが、かかると
きにも暗電流が流れる。この暗電流は信号としてはノイ
ズ信号であり、実質的にS/N比を低下させるからであ
る。このようにして適宜フォトディテクター18の受光
面を組み合せることにより最良のコントラスト、最良の
S/N従って最良のパターン信号が得られる。その結果
検出率の良い、検出精度の高い信号が得られる。
Generally, when the operation of separating the light from the outside is performed, there are cases where no effective light beam is incident on the light receiving surface on the outside, but even in such a case, a dark current flows. This is because this dark current is a noise signal and substantially reduces the S/N ratio. By appropriately combining the light-receiving surfaces of the photodetectors 18 in this way, the best contrast, the best S/N, and therefore the best pattern signal can be obtained. As a result, a signal with a good detection rate and high detection accuracy can be obtained.

第8図(a)はマスクおよびウェハー上のパターンを走
査した時の位置関係を示したものであり、点線はレーザ
ーの走査を示している。第8図(b)はすべての受光面
が作動したときの検知信号図であり、(C1は受光面が
最適に選択されて組合わされたときの検知信号図、(d
lは同期信号図である。
FIG. 8(a) shows the positional relationship when the patterns on the mask and wafer are scanned, and the dotted lines indicate laser scanning. FIG. 8(b) is a detection signal diagram when all the light-receiving surfaces are activated, (C1 is a detection signal diagram when the light-receiving surfaces are optimally selected and combined, and (d)
l is a synchronization signal diagram.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば光電素子が検出ノミ
ターンの回折方向に対応して、かつ放射方向に対しても
分割されて配置され、各光電素子の選択組合せにより所
定の信号を検出するものであるから、従来[fllのよ
うな検出光束を二つに分割する必要がない。このため光
量が半減することに分な大きさの検出信号レベルを得る
ことができる。
As explained above, according to the present invention, the photoelectric elements are arranged corresponding to the diffraction direction of the detection nomiturn and are also divided in the radiation direction, and a predetermined signal is detected by a selected combination of each photoelectric element. Therefore, there is no need to divide the detection light beam into two as in the conventional case. Therefore, it is possible to obtain a detection signal level that is large enough to reduce the amount of light by half.

捷だ信号検出ルートが単一であるから装置構成が簡単化
される。更に複数の空間フィルターの光軸合せ等の複雑
な位置合せが不要となり調歪が簡単である。捷だ各光電
素子は同一平面上にあるから素子間の感度が均一となる
Since there is only a single signal detection route, the device configuration is simplified. Furthermore, complicated positioning such as optical axis alignment of a plurality of spatial filters is unnecessary, and distortion adjustment is simple. Since each photoelectric element is on the same plane, the sensitivity among the elements is uniform.

また本発明によれば最適のコントラストおよび最適のS
/N比をもつ検出信号が得られるように分割された複数
の受光面を適宜選択できるから検出精度および信号検出
率の向上を図ることができる。
Further, according to the present invention, optimum contrast and optimum S
Since a plurality of divided light receiving surfaces can be appropriately selected so as to obtain a detection signal having a /N ratio, detection accuracy and signal detection rate can be improved.

更に本発明によれは検出物体のパターン信号を検出する
部分と検出領域面を検知していることを検出する部分と
に分割された光電素子を有し、検出領域面の検知信号を
パターン信号の同期信号および信号検知のスレッシュホ
ールド電圧として利用でき、検出時間の短縮化および装
置構成が簡単となる効果がある。
Further, according to the present invention, the photoelectric element is divided into a part for detecting a pattern signal of a detection object and a part for detecting that a detection area surface is detected, and the photoelectric element is divided into a part for detecting a pattern signal of a detection object and a part for detecting that a detection area surface is detected. It can be used as a synchronization signal and a threshold voltage for signal detection, and has the effect of shortening detection time and simplifying the device configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る光電検出装置を適用した
4マスクとウェハーの自動位置合せ装置の信号検出系の
原理図、第2図はテレセントリックな対物レンズの作用
を示す図、第6図は自動位置合せ装置で用いられるマー
クの一例を示す図である。 第4図はマークからの回折パターンを示す図と検出物本
表面からの散乱光の分布を示す図、第5図は本発明の実
施例に係るフォトディテクターを示す図、第6図は本発
明の実施例に係る信号処理系を説明するための信号図、
第7図は本発明の実施例に係る信号処理回路のブロック
図、第8図は本発明の実施例に係る検出マークパターン
、受光面の選択前後の検出信号、および同期信号を示す
図である。 1・・・レーザー光源 2.4,6,8,14.20.22.24 ・・・レン
ズ。 6・・・回転多面鏡 5.7.9・・・ビームスシリツタ− 10・・対物レンズ11の瞳 11・・・対物レンズ 12−・・マスク 16・・・ウェハー 15.21.23・・・フィルター 18・・フォトディテクター 19・・照明用光源 65・・パターンのくぼみ 51・・・増幅器 52・・・信号合成回路 53.55・・D/Aコンバータ 54.56・・〜巾コンバータ 57・・・演算処理回路 58.59・・電圧比較器。 第 2 図 1JD Fh3FM 第 4 図 第 5 因
FIG. 1 is a principle diagram of a signal detection system of a four-mask and wafer automatic alignment device to which a photoelectric detection device according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram showing the action of a telecentric objective lens, and FIG. The figure is a diagram showing an example of marks used in the automatic alignment device. Figure 4 is a diagram showing the diffraction pattern from the mark and the distribution of scattered light from the surface of the detection object, Figure 5 is a diagram showing a photodetector according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a diagram showing the present invention. A signal diagram for explaining a signal processing system according to an embodiment of
FIG. 7 is a block diagram of a signal processing circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing a detection mark pattern, a detection signal before and after selection of a light-receiving surface, and a synchronization signal according to an embodiment of the present invention. . 1...Laser light source 2.4, 6, 8, 14.20.22.24...Lens. 6... Rotating polygon mirror 5.7.9... Beam series 10... Pupil 11 of objective lens 11... Objective lens 12... Mask 16... Wafer 15.21.23... - Filter 18... Photodetector 19... Light source for illumination 65... Pattern depression 51... Amplifier 52... Signal synthesis circuit 53.55... D/A converter 54.56... ~ Width converter 57... ... Arithmetic processing circuit 58.59 ... Voltage comparator. Figure 2 Figure 1 JD Fh3FM Figure 4 Figure 5 Cause

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 検出パターンによる方向性を有する回折光を受光可能に
、かつ該方向の放射方向に対して分割されて配置された
複数の光電素子を備えた光電検出装置。
A photoelectric detection device comprising a plurality of photoelectric elements capable of receiving diffracted light having directionality according to a detection pattern and arranged so as to be divided with respect to the radiation direction of the direction.
JP59005635A 1984-01-17 1984-01-18 Photoelectric detector Pending JPS60150628A (en)

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JP59005635A JPS60150628A (en) 1984-01-18 1984-01-18 Photoelectric detector
DE19853501283 DE3501283A1 (en) 1984-01-17 1985-01-16 PHOTOELECTRIC DETECTOR AND ALIGNMENT APPARATUSED WITH IT
GB8501167A GB2153523A (en) 1984-01-17 1985-01-17 A photo-electric detecting device and an alignment apparatus using the same

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288501A (en) * 1991-07-04 1994-02-22 Merz + Co. Gmbh & Co. Mechanically-stable, readily-disintegratable tablets made of small preformed particles containing active ingredients

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